虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

張海超 劉妍

摘要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重要成果之一，應(yīng)用在工業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，可以顯著提升設(shè)計(jì)的可視化程度?；诖?，本文主要分析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要內(nèi)容以及發(fā)展要點(diǎn)，并分析其在工業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中的具體應(yīng)用，探討其在設(shè)計(jì)效果提升當(dāng)中的具體影響。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);工業(yè)設(shè)計(jì);模型分析

引言：

入到新時(shí)代以來，人類真正迎來了數(shù)字化時(shí)代、信息化時(shí)代，在這樣的背景下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，尤其是人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)在整個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中的一體化配合，顯著的提高了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在整個(gè)設(shè)計(jì)效能提高當(dāng)中的作用。

一、基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，集中體現(xiàn)了工業(yè)設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展方向，不僅可以顯著提高各個(gè)部門之間溝通的流暢程度，還可以進(jìn)行技術(shù)的拓展，實(shí)現(xiàn)很多傳統(tǒng)設(shè)計(jì)無法實(shí)現(xiàn)的高質(zhì)量產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。

總得來說，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，就是通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模擬出一個(gè)三維空間，打造工業(yè)設(shè)計(jì)的虛擬世界，并且利用設(shè)計(jì)者的聽覺、視覺、觸覺、味覺、嗅覺等綜合性的感官，模擬一個(gè)與現(xiàn)實(shí)程度高度還原的設(shè)計(jì)環(huán)境。既可以將設(shè)計(jì)者的思路完全的還原出來，也可以方便觀看者從三維立體的角度感知設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，體會(huì)到設(shè)計(jì)的具體細(xì)節(jié)，突破時(shí)間、空間的限制，利用這種人機(jī)交互的強(qiáng)大魅力，提升整個(gè)設(shè)計(jì)的體驗(yàn)感。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)當(dāng)中的具體應(yīng)用

（一）工業(yè)設(shè)計(jì)二次創(chuàng)新當(dāng)中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用

現(xiàn)代的一體化工業(yè)設(shè)計(jì)主要是基于工學(xué)、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、力學(xué)等相對(duì)基礎(chǔ)性設(shè)計(jì)學(xué)科理論，進(jìn)行相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與系統(tǒng)專業(yè)設(shè)計(jì)。通常來說，工業(yè)設(shè)計(jì)的專業(yè)性比較高，覆蓋的范圍比較廣，在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中有著非常廣泛的應(yīng)用。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)當(dāng)中的可視化技術(shù)、一體化技術(shù)、信息模型技術(shù)，可以顯著提高工業(yè)設(shè)計(jì)在創(chuàng)新方面的相關(guān)質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)產(chǎn)品與最終產(chǎn)品的一體化程度。

例如，上海市某設(shè)計(jì)公司應(yīng)用這種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行了一款環(huán)保產(chǎn)品設(shè)計(jì)。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，可以靈活地展現(xiàn)出該產(chǎn)品的回收利用價(jià)值，性能參數(shù)以及具體的功能和質(zhì)量，通過這種技術(shù)，該種環(huán)保產(chǎn)品在設(shè)計(jì)之初就受到了用戶的廣泛體驗(yàn)。本質(zhì)上來講，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)符合社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本規(guī)律，可以顯著縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)與應(yīng)用生產(chǎn)之間的時(shí)間，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提高工業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)際水平。

（二）設(shè)計(jì)方法的完善與優(yōu)化

在傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)計(jì)師主要通過平面操作的方式，來將自己的想象，與設(shè)計(jì)理念整體的體現(xiàn)在設(shè)計(jì)圖紙當(dāng)中。應(yīng)用這種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以將自己的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，從二維空間拓展到三維空間，形成一個(gè)三維模型載體。

一方面，這種維度上的擴(kuò)展，可以更加豐富產(chǎn)品的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，更加系統(tǒng)地傳達(dá)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)意圖，更加快捷簡便的對(duì)產(chǎn)品的功能性與質(zhì)量進(jìn)行輸出，客戶可以通過實(shí)際的模擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)測試等等，盡量客觀與真實(shí)的感知到產(chǎn)品的具體使用程度。

另一方面，這種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，本質(zhì)上是一種工業(yè)設(shè)計(jì)理念上面的革新，客戶可以通過這種三維模型體驗(yàn)，進(jìn)行質(zhì)量判斷與評(píng)價(jià)，從而獲得真實(shí)的產(chǎn)品信息。也就是說，這樣的設(shè)計(jì)方式，突破了設(shè)計(jì)師與客戶之間雙方的不信任感與猜疑鏈，在交互性與逼真細(xì)膩的三維模型當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員可以將自己的全部精力投入到質(zhì)量提升、創(chuàng)新性改造以及科學(xué)性設(shè)計(jì)方面，從而全面提高工業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)際質(zhì)量。

（三）對(duì)用戶需求進(jìn)行精準(zhǔn)分析

應(yīng)用這種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以通過網(wǎng)頁界面，進(jìn)行全面的客戶需求調(diào)查以及市場需求調(diào)查，用戶可以在這種三維逼真的場景當(dāng)中，更有興趣地參與到系統(tǒng)調(diào)查的過程當(dāng)中來，通過虛擬環(huán)境設(shè)計(jì)，全面地向用戶展現(xiàn)產(chǎn)品的功能與特征，及時(shí)的根據(jù)用戶的意見進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整與反饋。

（1）在一些超現(xiàn)實(shí)的概念化設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)用這種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的造型、風(fēng)格、顏色等等進(jìn)行一體化設(shè)置與調(diào)整，用戶可以根據(jù)自己的操作和喜好，選擇需要的產(chǎn)品細(xì)節(jié)。

（2）提高整體工業(yè)設(shè)計(jì)控制的一體化程度，不斷的豐富詳細(xì)的細(xì)節(jié)，發(fā)揮出整體設(shè)計(jì)的實(shí)踐效果，引導(dǎo)用戶從實(shí)際應(yīng)用的角度，進(jìn)行裝配式設(shè)計(jì)。體驗(yàn)設(shè)計(jì)人員可以通過這種人機(jī)交互實(shí)際應(yīng)用，將整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的細(xì)節(jié)流程進(jìn)行參數(shù)表達(dá)，避免由于雙方溝通與交流的補(bǔ)充分或者測試階段出現(xiàn)問題，而影響產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一體化程度。

（四）虛擬制造當(dāng)中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以應(yīng)用在虛擬制造，以及虛擬產(chǎn)品評(píng)價(jià)的過程當(dāng)中，這種虛擬制造環(huán)境，可以對(duì)一些計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)控制產(chǎn)品系統(tǒng)、人工智能開發(fā)流程等等，進(jìn)行一些風(fēng)險(xiǎn)隱患的排查，通過過程分析與流程控制，及早進(jìn)行隱患消除，避免后期生產(chǎn)存在問題，影響投資的回報(bào)收益。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在產(chǎn)品評(píng)價(jià)的過程當(dāng)中，可以對(duì)一些關(guān)鍵工業(yè)產(chǎn)品，進(jìn)行系統(tǒng)分析，尤其適用于體積比較大開發(fā)、周期比較長、投資數(shù)額巨大的產(chǎn)品進(jìn)行分析?？朔鹘y(tǒng)二維平面評(píng)審方式，難以直觀感受到實(shí)物效果的弊端。通過這種虛擬現(xiàn)實(shí)評(píng)估，評(píng)審人員可以在高度體驗(yàn)感的環(huán)境，那對(duì)于所有的產(chǎn)品細(xì)節(jié)進(jìn)行評(píng)估與分析，設(shè)計(jì)人員可以按照評(píng)估后的重新審核結(jié)果進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)，提高整個(gè)過程的資源利用程度，減少后期方案變更造成的資源浪費(fèi)。

結(jié)論：

綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在目前的工業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，有著廣泛的應(yīng)用。在未來，發(fā)展前景非常廣闊。從本文的分析可知，研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在工業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用，有利于從發(fā)展的角度，看待目前設(shè)計(jì)手段的進(jìn)步。因而，我們要加強(qiáng)對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的綜合理論研究，提高綜合系統(tǒng)應(yīng)用程度與軟件開發(fā)的完善程度。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉佳君.試析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].藝術(shù)科技，2019 （07）：220.

[2]王琛，于嘉浩，訾然，陸雪億.虛擬仿真技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用探索[J].藝術(shù)科技，2019 （08）：54.